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深井水基快速钻井液及其清洁润滑特性研究

深井水基快速钻井液及其清洁润滑特性研究

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作者：熊正强中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

随着油气勘探开发领域的不断拓展,钻井机械钻速慢已成为影响勘探开发速度的重要技术瓶颈之一,提高钻井速度是当前急需解决的技术难题。塔里木哈拉哈塘地区油层埋藏深,目的层一般在6700m以上,地质情况较为复杂,井底温度为170℃左右。本... 详细信息

随着油气勘探开发领域的不断拓展,钻井机械钻速慢已成为影响勘探开发速度的重要技术瓶颈之一,提高钻井速度是当前急需解决的技术难题。塔里木哈拉哈塘地区油层埋藏深,目的层一般在6700m以上,地质情况较为复杂,井底温度为170℃左右。本文针对哈拉哈塘油田地质特征及现场水基钻井液使用情况,分析了影响钻进速度的因素,提出了一套适用于该区块的深井水基快速钻井液体系,并研制生产了润滑剂及快钻剂,使钻井液具有良好的清洁润滑性能。以REO油为原料,制备出环境友好型全油基润滑剂LBR。1%加量时,在淡水基浆中其粘附系数降低率（△Kf）和润滑系数降低率（△f）分别为81.6%和79.9%,120℃热滚16h后的起泡率仅为10%。在基于全油基润滑剂LBR的基础上,制备出适用于探井的低荧光润滑剂X-167。优化出制备X-167工艺条件为:选用液体硝酸作为荧光消除剂,加量为LBR质量的4%,反应温度为130℃,反应时间为1h。中试生产X-167样品,各性能指标都满足设计要求,并在鄂尔多斯盆地井深3000m左右的水平井现场应用中取得良好的效果。以全油基润滑剂LBR为主要组分,加入快钻因子DX-1反应,制备出快钻剂Q-Dri。Q-Dri具有较好的表面活性、润湿性和润滑性,1%加量时,在淡水基浆中其△Kf及△f均大于70%,而且180℃热滚16h后,△Kf为69.4%,△f为65.4%。中试快钻剂产品在深井水基快速钻井液体系中现场试验后,钻井液具有良好的清洁润滑性能,未出现钻头泥包及卡钻。以抑制剂YSM-2、沥青防塌剂YSLQ、超低渗透井壁稳定剂YSWD、流变性调节剂YSTJ-1及快钻剂Q-Dri为主要组分,将水基快速钻井液设计成四段式配方。室内优化出一开、二开中上部、二开中下部配方,并对体系进行了综合性能评价。在塔里木哈拉哈塘油田井深6899.76m的新垦403井进行了水基快速钻井液体系现场试验,取得了以下效果:（1）二开井段钻井液最大密度为1.25 g/cm3;（2）平均每日井下渗透量为27方,每日钻井液补充量为38.8方;（3）体系抗高温性好,三开完钻电测井底温度为154℃,性能稳定;（4）全井井眼规则,全井平均井径扩大率仅为8.33%。

关键词：深井水基快速钻井液清洁润滑性快钻剂润滑剂

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